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用好新技术这一科研手段

来源:人民日报2022-10-31 10:32

  作者:吴月辉

  不久前,中国科学院古脊椎动物与古人类研究所朱敏团队在“从鱼到人”的探源研究中取得重要突破:在重庆、贵州等地志留纪早期地层中发现“重庆特异埋藏化石库”和“贵州石阡化石库”,填补了全球志留纪早期有颌类化石记录的空白。国际著名学术期刊《自然》同期刊发该团队的4篇学术论文,集中报道了相关研究成果。

  值得一提的是,这次科研重大突破, CT、大数据等新技术新方法的运用功不可没。团队科研人员采用新技术新方法对其中部分鱼化石进行了精准分析,在颌起源、有颌类最早期分化、人类重要器官和身体构型演化等重要科学问题的探索中取得新进展。

  早在十几年前,朱敏团队就开始将CT技术应用于古鱼类化石的研究,并和其他国内专业团队合作自主研发专用的CT设备,在国内外重要学术期刊上发表了数百篇高质量的论文,申请了多项专利,还自主研发了专业软件。

  古生物化石是指保存在地层中的地质时期的古生物遗体、遗骸及其活动遗迹、遗物的总称,里面保存着大量的珍贵信息,是研究生命起源和进化的科学依据。传统的化石资料研究主要依靠肉眼观察和人工查找资料,科研人员把很多时间和精力花费在查找资料和化石属种鉴定上,在很大程度上限制了古生物研究工作的精度、广度和深度。近些年来,CT、大数据等新技术的快速发展和跨学科应用,为收集、整理和研究浩瀚复杂的古生物化石资料提供了高效的手段。

  比如,化石标本数字化就是化石标本物理保护的一项重要手段。随着人们对古生物化石研究的不断深入,采集更多、更详尽的信息才更有利于对化石标本进行整理和保存。与传统的橡胶或硅模具的方法相比,利用非接触式的三维扫描技术采集化石标本信息,不仅不会对化石标本造成损伤,而且还能将真实场景快速、完整、精准记录下来。这些数据不仅可以永久存储,避免了纸质记载导致的数据丢失、破损,并且能够通过数据管理平台实现数据的统一管理与共用共享,显著提高了研究效率与效果。此外,借助CT技术可以对古生物化石、现生生物标本进行高精度的扫描、图像重建和处理,研究人员可以不用破坏化石,就得到脑腔、骨组织等化石内部生物立体结构的高精度三维图像;利用地理信息科学技术、虚拟现实技术等先进信息处理手段,可实现化石资料的深度开发与利用。

  回顾历史上重大的科学发现,新仪器、新技术的应用至关重要。科学研究的一个重要基础条件,就是先进的科研仪器和技术手段。谁能率先掌握、使用先进的技术手段,谁就更有可能在科学研究中占得先机。在各类新技术日新月异、高速发展的时代,将基础科学研究与新技术结合,是科技发展的必然趋势。希望广大科研人员解放思想、开阔视野,主动运用各种新技术、新手段,不断提高科研效率。(吴月辉)

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